CN1613546A - 乳状液膜法分离制革废水中的铬的方法 - Google Patents

乳状液膜法分离制革废水中的铬的方法 Download PDF

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赵串串
张哲�
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Abstract

乳状液膜法分离制革废水中的铬的方法，首先按1～3∶2～6∶91～97的体积比将表面活性剂Span80、流动载体TOA和煤油混合，将混合物以3.5～2.5∶2的质量百分比加入浓度为0.05～0.2mol/L的NaOH溶液，在2500转/分～3000转/分的转速下搅拌均匀，制得乳状液；将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶12～18的体积比混合，低速搅拌使得铬被充分提取后转入分液漏斗中静置分层，排放下层无色水相，油层为油相与内水相中的乳状液，利用高压静电场或微波技术破乳后的水相即为铬盐。由于本发明选用Span80作表面活性剂、TOA作流动载体，煤油作溶剂，与NaOH溶液混合进行乳化制成乳状液膜，然后加入制革废水中分离富集的铬，其去除率达到了99.30％，而且分离出的铬和水可以回收利用。

Description

乳状液膜法分离制革废水中的铬的方法
技术领域
本发明涉及一种铬鞣废液的治理技术，特别涉及一种乳状液膜法分离富集制革废水中的Cr。
背景技术
目前，铬鞣废液的治理技术有回收利用技术与循环利用技术。其中循环利用技术包括直接循环和封闭循环，这些都属于清洁工艺的范畴。回收利用技术具体可分为：离子交换法、碱沉淀法、萃取法、吸附法及液膜法等。其中吸附法中所用的活性炭等吸附剂费用昂贵，限制了该方法的大规模应用。离子交换法，由于废铬液组分复杂，进入离子交换柱前需要大量的预处理工作。萃取法由于萃取平衡的限制，决定了萃取率的高低，加碱沉淀法处理结果比较彻底，但它回收的铬不好再用于铬鞣，且不易回收。而且在皮革鞣制的过程中需要用到有毒的铬盐，到目前为止尚未找到一种鞣剂能和铬鞣剂媲美，且完全替代铬鞣剂，而铬是不可再生资源，我国铬资源贫乏。如何有效回收利用制革废物中有用的铬资源，深受制革工业及相关研究者关注。基于此，中国轻工总会、皮革工业协会、科研机构及大专院校，对我国制革废水处理技术进行了筛选、改进和完善，在企业中成功地推广了含铬废水直接循环技术、氧化沟、射流曝气实用综合处理技术以及保毛脱毛等清洁工艺和节水技术，但是在推广应用中，由于各地条件及环保要求的差异，设计及建设单位技术水平和设备供应商等因素，使得实际应用效果不及示范工程。同时，制革废水水质的特殊性也决定了其处理的难度，稍有不慎就会影响处理质量。而膜分离技术，被认为是21世纪最有发展前景的高新技术之一。它在工业技术改造中起战略作用、对传统产业升级起着关键作用。在环保领域，膜分离技术的使用成为一种发展趋势。目前，全球正在运转和建设中的采用膜技术的饮用水处理厂规模日达411万吨，其中已运转的日处理量超过1万吨的采用膜技术处理的饮用水处理厂，美国有42个，欧洲有33个，大洋洲有6个，规模最大的在法国，日处理能力为14万吨。英国近期即将投产的一个采用膜技术的水处理厂规模将达每天16万吨。日本正考虑在横滨建设一个规模达每天20万吨的饮用水处理厂。美国还计划建造用膜技术日处理100万吨的饮用水处理厂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效、快速、简便、节能，其去除率均达到99.30％以上，具有铬能回收，水可回用的优点的乳状液膜法分离制革废水中的铬的方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：首先按1～3∶2～6∶91～97的体积比将表面活性剂Span80、流动载体TOA和煤油混合，将混合物以3.5～2.5∶2的质量百分比加入浓度为0.05～0.2mol/L的NaOH溶液，在2500转/分～3000转/分的转速下搅拌均匀，制得稳定的白色乳状液；将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶12～18的体积比混合，在200转/分～300转/分的低速搅拌，使得铬被充分提取；乳液中的铬被充分提取后，转入分液漏斗中静置分层，取下层无色水相测铬的含量，监测达标后排放，油层为油相与内水相中的乳状液，利用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
由于本发明选用Span80作表面活性剂、TOA作流动载体，煤油作溶剂，与NaOH溶液混合进行乳化制成乳状液膜，然后加入制革废水中分离富集的铬，其去除率达到了99.30％，而且分离出的铬和水可以回收利用。
具体实施方式
实施例1：首先按1∶2∶97的体积比将表面活性剂Span80(失水山梨醇单油酸酯)、流动载体TOA(三辛胺)和煤油混合，将混合物以3∶2的质量百分比加入浓度为0.05mol/L的NaOH溶液，在3000转/分的转速下搅拌均匀，制得稳定的白色乳状液；将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶15的体积比混合，在200转/分的低速搅拌，使得铬被充分提取；乳液经过一段时间传质后，转入分液漏斗中静置分层，取下层无色水相测铬的含量，监测达标后排放，油层为油相与内水相中的乳状液，利用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
实施例2：首先按2∶4∶94的体积比将表面活性剂Span80(失水山梨醇单油酸酯)、流动载体TOA(三辛胺)和煤油混合，将混合物以2.5∶2的质量百分比加入浓度为0.1mol/L的NaOH溶液，在2800转/分的转速下搅拌均匀，制得稳定的白色乳状液；将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶12的体积比混合，在300转/分的低速搅拌，使得铬被充分提取；乳液经过一段时间传质后，转入分液漏斗中静置分层，取下层无色水相测铬的含量，监测达标后排放，油层为油相与内水相中的乳状液，利用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
实施例3：首先按3∶6∶91的体积比将表面活性剂Span80(失水山梨醇单油酸酯)、流动载体TOA(三辛胺)和煤油混合，将混合物以3.5∶2的质量百分比加入浓度为0.2mol/L的NaOH溶液，在2500转/分的转速下搅拌均匀，制得稳定的白色乳状液；将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶18的体积比混合，在270转/分的低速搅拌，使得铬被充分提取；乳液经过一段时间传质后，转入分液漏斗中静置分层，取下层无色水相测铬的含量，监测达标后排放，油层为油相与内水相中的乳状液，利用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
实施例4：首先按2.5∶5∶92.5的体积比将表面活性剂Span80(失水山梨醇单油酸酯)、流动载体TOA(三辛胺)和煤油混合，将混合物以2.8∶2的质量百分比加入浓度为0.15mol/L的NaOH溶液，在2700转/分的转速下搅拌均匀，制得稳定的白色乳状液；将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶16的体积比混合，在220转/分的低速搅拌，使得铬被充分提取；乳液经过一段时间传质后，转入分液漏斗中静置分层，取下层无色水相测铬的含量，监测达标后排放，油层为油相与内水相中的乳状液，利用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
实施例5：首先按1.8∶3∶95.2的体积比将表面活性剂Span80(失水山梨醇单油酸酯)、流动载体TOA(三辛胺)和煤油混合，将混合物以3.3∶2的质量百分比加入浓度为0.09mol/L的NaOH溶液，在2600转/分的转速下搅拌均匀，制得稳定的白色乳状液；将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶14的体积比混合，在250转/分的低速搅拌，使得铬被充分提取；乳液经过一段时间传质后，转入分液漏斗中静置分层，取下层无色水相测铬的含量，监测达标后排放，油层为油相与内水相中的乳状液，利用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
利用本发明的分离方法分离富集铬萃取率最佳可达到99.30％，处理后的铬浓度达排放标准(0.5mg/l)。

Claims (6)

1、乳状液膜法分离制革废水中的铬的方法，其特征在于：
1)制乳：首先按1～3∶2～6∶91～97的体积比将表面活性剂Span80、流动载体TOA和煤油混合，将混合物以3.5～2.5∶2的质量百分比加入浓度为0.05～0.2mol/L的NaOH溶液，在2500转/分～3000转/分的转速下搅拌均匀，制得稳定的白色乳状液；
2)混合：将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶12～18的体积比混合，在200转/分～300转/分的低速搅拌，使得铬被充分提取；
3)破乳：乳液中的铬被充分提取后，转入分液漏斗中静置分层，取下层无色水相测铬的含量，监测达标后排放，油层为油相与内水相中的乳状液，利用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
2、根据权利要求1所述的乳状液膜法分离制革废水中的铬的方法，其特征在于：首先按1∶2∶97的体积比将表面活性剂Span80、流动载体TOA和煤油混合，将混合物以3∶2的质量百分比加入浓度为0.05mol/L的NaOH溶液，在3000转/分的转速下搅拌均匀，制得稳定的白色乳状液；将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶15的体积比混合，在200转/分的低速搅拌，使得铬被充分提取；乳液经过一段时间传质后，转入分液漏斗中静置分层，取下层无色水相测铬的含量，监测达标后排放，油层为油相与内水相中的乳状液，利用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
3、根据权利要求1所述的乳状液膜法分离制革废水中的铬的方法，其特征在于：首先按2∶4∶94的体积比将表面活性剂Span80、流动载体TOA和煤油混合，将混合物以2.5∶2的质量百分比加入浓度为0.1mol/L的NaOH溶液，在2800转/分的转速下搅拌均匀，制得稳定的白色乳状液；将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶12的体积比混合，在300转/分的低速搅拌，使得铬被充分提取；乳液经过一段时间传质后，转入分液漏斗中静置分层，取下层无色水相测铬的含量，监测达标后排放，油层为油相与内水相中的乳状液，利用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
4、根据权利要求1所述的乳状液膜法分离制革废水中的铬的方法，其特征在于：首先按3∶6∶91的体积比将表面活性剂Span80、流动载体TOA和煤油混合，将混合物以3.5∶2的质量百分比加入浓度为0.2mol/L的NaOH溶液，在2500转/分的转速下搅拌均匀，制得稳定的白色乳状液；将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶18的体积比混合，在270转/分的低速搅拌，使得铬被充分提取；乳液经过一段时间传质后，转入分液漏斗中静置分层，取下层无色水相测铬的含量，监测达标后排放，油层为油相与内水相中的乳状液，利用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
5、根据权利要求1所述的乳状液膜法分离制革废水中的铬的方法，其特征在于：首先按2.5∶5∶92.5的体积比将表面活性剂Span80、流动载体TOA和煤油混合，将混合物以2.8∶2的质量百分比加入浓度为0.15mol/L的NaOH溶液，在2700转/分的转速下搅拌均匀，制得稳定的白色乳状液；将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶16的体积比混合，在220转/分的低速搅拌，使得铬被充分提取；乳液经过一段时间传质后，转入分液漏斗中静置分层，取下层无色水相测铬的含量，监测达标后排放，油层为油相与内水相中的乳状液，利用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
6、根据权利要求1所述的乳状液膜法分离制革废水中的铬的方法，其特征在于：首先按1.8∶3∶95.2的体积比将表面活性剂Span80、流动载体TOA和煤油混合，将混合物以3.3∶2的质量百分比加入浓度为0.09mol/L的NaOH溶液，在2600转/分的转速下搅拌均匀，制得稳定的白色乳状液；将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶14的体积比混合，在250转/分的低速搅拌，使得铬被充分提取；乳液经过一段时间传质后，转入分液漏斗中静置分层，取下层无色水相测铬的含量，监测达标后排放，油层为油相与内水相中的乳状液，利用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
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